
Когда слышишь про устройства для измерения температуры поверхности заготовки непрерывного литья, многие сразу думают о стандартных пирометрах — а это в корне неверно. В реальности разница между точечным замером и непрерывным контролем в условиях литейного производства колоссальная. Я сам лет пять назад совершил эту ошибку, пытаясь адаптировать обычный инфракрасный датчик под линию непрерывной разливки. Результат? Погрешность в 40–50°C из-за окалины и пара.
Большинство поставщиков предлагают пирометры с диапазоном до 1200°C, но не учитывают динамику процесса. Например, при скорости движения заготовки 1.5 м/мин даже секундная задержка данных приводит к расхождению в 20°C. Мы в свое время тестировали немецкий прибор — технически безупречный, но без адаптации под российские условия охлаждения. Система просто не успевала компенсировать колебания при обрызгивании водой.
Ключевая проблема — нестабильность излучательной способности поверхности. За годы работы я видел десятки случаев, когда устройство для измерения температуры выдавало идеальные цифры на испытаниях, а в цеху показывало хаос. Особенно на участках вторичного охлаждения, где поверхность покрыта смесью окалины и водяной пленки.
Запомнился случай на заводе в Череповце: инженеры месяц бились с калибровкой, пока не обнаружили, что вибрация конвейера смещала оптическую ось на 0.3 мм. Казалось бы, мелочь — но при работе с ИК-излучением это приводило к систематическому занижению температуры на 60°C.
Для непрерывного литья критична не просто точность, а стабильность показаний в условиях агрессивной среды. Я всегда обращаю внимание на три момента: защиту оптики от пара, частоту опроса не менее 100 Гц и возможность работать с ε=0.85–0.95 без перенастройки. Например, в системах от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс используется принудительная продувка воздухом и двойная калибровка по черному телу — это снимает 80% проблем.
Часто упускают момент с синхронизацией данных. Если устройство для измерения температуры поверхности не интегрировано с системой управления охлаждением, то вся информация становится просто архивом. Мы как-то ставили эксперимент: выводили замеры в реальном времени на контроллер секций вторичного охлаждения. Результат — удалось снизить перепад температуры по длине заготовки с 80°C до 25°C.
Важный нюанс — расположение датчиков. Стандартная ошибка — монтаж строго перпендикулярно поверхности. На практике лучше устанавливать под углом 15–20 градусов к вертикали, чтобы избежать засветки от раскаленных участков рядом. Проверял это на установке радиальной машины непрерывного литья заготовок — погрешность снизилась с 7% до 2.3%.
В 2021 году мы работали с модернизацией системы контроля на МНЛЗ в Липецке. Предыдущий поставщик поставил термопары контактного типа — через две недели они либо отваливались, либо показывали температуру кожуха вместо заготовки. Перешли на бесконтактные датчики с водяным охлаждением, но столкнулись с конденсатом на окне.
Тут пригодился опыт ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — они используют подогрев оптического окна до 80°C. Казалось бы, простая идея, но именно она позволила системе работать без сбоев при влажности в зоне измерения до 100%. Кстати, их сайт https://www.tengyidianzi.ru — один из немногих, где есть реальные кейсы по настройке в условиях паразитных засветок.
Самое сложное — убедить технологов доверять показаниям. Помню, на одном из Уральских заводов главный сталевар полгода сравнивал данные прибора с визуальной оценкой цвета стали. Сходилось только когда мы настроили спектральный диапазон 3.9 мкм — он менее чувствителен к парам воды. Теперь этот цех использует автоматическое регулирование скорости разливки по температуре поверхности.
Ни один производитель не расскажет про влияние электромагнитных помех от приводов МНЛЗ. Мы как-то полтора месяца искали причину случайных скачков температуры — оказалось, датчик стоял в 30 см от кабеля двигателя вытяжных валков. Решение — экранирование и заземление по отдельной шине.
Еще один момент — юстировка. Даже при использовании лазерного указателя есть погрешность наведения. Я всегда прошу техников проверять alignment через телескоп с увеличением 20x — особенно после ремонта направляющих роликов. Смещение на 1 градус дает ошибку до 5% при работе на расстоянии 1.5 метра.
Калибровка — отдельная история. Многие забывают, что устройство для измерения температуры поверхности заготовки нужно проверять не по эталонному источнику в лаборатории, а непосредственно на работающей машине. Мы разработали методику с использованием переносной печки-калибратора, которую устанавливаем прямо на линии — погрешность таких проверок не превышает 0.8%.
Универсальные компании-дистрибьюторы часто не понимают специфики непрерывного литья. Как-то закупили через посредников японские датчики — технические характеристики идеальные, но максимальная рабочая температура окружающей среды 45°C. В цеху же возле кристаллизатора стабильно 65–70°C.
Вот здесь и важна специализация предприятий типа ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — они изначально проектируют оборудование для металлургических цехов. Например, их модель TY-ILT-340 выдерживает нагрев до 85°C без потери точности, а в базовой комплектации идет с удлиненным воздуховодом для продувки — мелочь, но на монтаж экономится день работы.
Сейчас многие гонятся за импортными брендами, но я видел, как китайские разработки показывают лучшую стабильность в тяжелых условиях. Недавно сравнивали немецкий и китайский датчики на участке резки заготовки — где постоянная вибрация и металлическая пыль. Немецкий начал сбоить через неделю, а китайский отработал три месяца до первой чистки оптики.
Сейчас все чаще говорят о многоточечных системах контроля. Но на практике один правильно установленный датчик часто полезнее трех средних. Видел попытки ставить матрицы из 16 пирометров — данные красивые, но для автоматизации системы охлаждения избыточны.
Интересное направление — совмещение ИК-измерения с лазерным сканированием поверхности. Это позволяет корректировать температуру с учетом состояния поверхности. Мы пробовали прототип такой системы в прошлом году — удалось компенсировать погрешность от окалины на 90%.
Главный тренд — интеграция в IIoT. Но здесь важно не переусердствовать. Видел системы, где данные с устройства для измерения температуры передавались в облако каждую секунду — бессмысленная нагрузка на сеть. Достаточно передавать усредненные значения раз в 5–10 секунд, а оригинальные данные хранить локально.
Выбор поставщика — это не про цену или бренд, а про понимание технологии. За годы работы я убедился, что даже лучшая аппаратура бесполезна без правильной установки и адаптации. Сейчас при подборе оборудования всегда смотрю на опыт компании в конкретных условиях непрерывного литья.
Особенно ценю, когда производитель, как ООО Шэньян Тэнъи Электроникс, не просто продает устройство, а предлагает инженерную поддержку. Их специалисты помогали нам настраивать систему под конкретный химический состав стали — это сэкономило около двух месяцев экспериментов.
В итоге, эффективное устройство для измерения температуры поверхности заготовки непрерывного литья — это не отдельный прибор, а система, учитывающая все особенности технологического процесса. И здесь важен каждый нюанс — от выбора спектрального диапазона до способа крепления кронштейна.